引水工程隧洞施工技術要點

劉陽 張黎明 鈔向偉

（南水北調中線干線工程建設管理局，河南鄭州 450000）

引水工程隧洞施工技術要點

劉陽 張黎明 鈔向偉

（南水北調中線干線工程建設管理局，河南鄭州 450000）

在水利工程中，引水工程是非常重要的。而在引水工程中，隧洞的施工技術直接關系到水利工程的質量，因此引起了人們的廣泛關注。隧洞施工主要包括隧洞的開挖、支護施工及混凝土的襯砌施工3個部分，每個部分都直接影響到水利工程的質量?；诖?，概述引水工程隧洞施工技術的要點。

引水工程；隧洞施工；技術要點

1 引水隧洞施工注意事項

首先，引水隧洞的施工場地比較狹小。水電站一般都是建設在河流湍急和群山環繞的地方，隧洞一般是建設在山體內的，這使得工程施工空間大大壓縮，進而出現了許多不確定的因素，那么水電工程的施工難度就會大大增加。其次，要想在山體內安全施工，一定要熟悉施工現場山體的地質狀況與巖石的情況。最后，隧洞施工狹小的空間使得工程施工條件逐漸變差，在采光、通風與除塵等方面的需求也大大增加。這些難點使得水電工程的施工難度逐漸加大，這就要求水電工程的設計師在進行設計時，不僅要考慮到節約工程成本，也要考慮到工程現場的施工環境與需求。

2 引水工程隧洞施工技術要點

2.1 隧洞進、出口邊坡支護施工技術及測量控制要點

隧洞進出口邊坡施工對周圍環境有一定的影響，所以在對其進行設計時要依據“先進晚出、不刷或盡量少刷坡”的原則，刷坡實質上是在施工過程中人為或利用機械將周圍存在的道路或大規模基坑等邊坡的傾斜表面整平［1］。由此可見，施工中刷坡會破壞隧洞進出口周邊工程，甚至破壞地質水文環境，為擴大隧洞施工技術的時效性，應嚴格按照施工原則進行。通常在設計過程中采用無洞門設計，在客觀條件不允許的情況下也會采用斜洞門或非擋墻洞門等施工便捷的形式，這樣不僅實現了降低對洞口山體及其他工程設施的破壞程度，而且為后期針對性的維修檢查提供了便利條件。在洞口開挖的過程中要伴隨邊坡支護技術，若在施工過程中發現不穩定的巖體，要及時對其進行有效支護。支護主要使用的工具是錨桿，具體使用的錨桿規格視實際需要而定，在必要的時候可以考慮采用技術要求更為嚴格的混凝土噴漿方法。此外，由于引水隧道通常較長，而且習慣采用對向掘進方法。所以，在開挖過程中根據設計圖紙對隧道掘進的平面和高程方向控制至關重要，其主要方法包括洞外、內平面控制測量、高程控制測量及聯系測量。

2.2 引水工程隧道施工的開挖技術要點

2.2.1 導洞法。導洞法施工比較安全，所使用的機體比較龐大，成本比較低，隨著掘進機的不斷發展，也可以與導洞開挖平行作業。利用機械設施來擊碎巖石，使用導洞法其地質條件與巖性變化的適應性比較差。

2.2.2 鉆爆法。使用鉆爆法開挖隧洞可以逐次擴大開挖隧洞的整個斷面，許多國家采用鉆爆法在中硬巖中進行挖掘，進而將一節節管子頂入。在施工過程中，要使用裝碴設施來裝碴，在需要支護的情況下，根據現代巖石力學的理論，以中小型機械為主進行施工，在施工中要把襯砌與圍巖當做一個整體來看待。

2.2.3 頂管法。在地下修建涵洞或管道，運輸不便。通常從第一序鉆孔開始，用大直徑轉動刀盤上的刀具對巖石進行擠壓，并且通風散煙。先采用全斷面掘進法與支護方式作為一個隧洞開挖作業循環，在20世紀80年代，開挖大斷面的隧洞時，先開挖部分斷面作為導洞，圍巖穩定性比較差的情況下，確定使用下導洞。掘進速度平均每月約為200m。頂管法特別適于修建穿過已成建筑物或交通線下面的涵管。

2.2.4 掘進機法。掘進機是全斷面開挖隧洞的專用設備，是在充分考慮圍巖自身承載能力的基礎上，又用作輸送排出土體的介質。一般掘進機的直徑不能調整，用掘進機開挖大斷面隧洞，進行全面推進，有利于勘探出隧洞的地質和水文地質情況，開挖面要平整。

2.3 引水隧洞支護技術要點

引水隧洞施工的工期比較長，在每段工序完工后，或多或少都會受到一些因素影響施工建設。因此，施工部門一定要對施工地段做好支護工作，使得施工圍巖鞏固穩定，保證工程安全、順利地進行。一般在引水隧道施工中支護施工有2種［2］。

2.3.1 混凝土泵隧洞的支護法?；炷帘盟矶吹闹ёo法主要是用混凝土澆筑的，把排水管、沖天尾管與導管等管道之間相互連接形成混凝土輸送管道，用強壓力把地表混凝土擠壓到模板倉內，實現混凝土澆筑。運用混凝土泵隧洞支護法時，施工單位需要注意混凝土要澆筑到頂拱倉面的階段，盡量把倉面兩端筑高；保護工作人員安全，保證工作人員安全撤離；在筑澆完成后，增加泵機速率，保證澆筑支護工作順利進行。

2.3.2 新奧法隧洞的支護法。一般新奧義隧洞的支護法主要分為三部分：錨噴支護、光面爆破開挖與圍巖狀況的檢測。在了解巖體的具體情況之后，施工單位使用新奧義支護法來施工操作，引水隧洞在開挖支護的階段，在引水隧洞挖掘的過程中發生了變形，要使用擁有加固性能的材料與工具來對巖體進行加固處理，保證圍巖具備抗擊外力壓力的能力，進而為引水隧洞提供保護，確保引水隧道工程施工更加安全穩定。

2.4 隧洞混凝土襯砌技術

在引水工程隧洞施工中要使用隧洞混凝土襯砌技術，特別是中小型隧洞對此項技術的需求更加強烈，此項技術實質上就是在噴、錨、鋼構架及管棚單獨或聯合使用的基礎上根據實際情況進行襯砌混凝土，此環節要注意襯徹過程要從隧洞中間部位的伸縮縫開始。其次按照隧洞設計圖紙分倉進行澆筑，為保證混凝土的質量，通常將所需的混凝土直接利用罐車輸送到澆筑段，然后將混凝土直接放進泵料斗，利用導管將混凝土入倉，最后進行分層鋪設。根據大量施工實踐數據分析，普遍認為分層鋪設的厚度應控制在40cm左右［3］。在下料的過程中應從底拱開始，然后兩側同時均勻下料，直至兩側同時到達頂拱，在達到頂拱后，要利用軟軸對下料進行搗實，在以上程序均結束后方可進行封倉。由此可見，隧洞混凝土襯砌技術，對各個施工程序的要求都十分嚴格，如果一個環節出現失誤很可能導致整個施工過程都存在潛在危險。在隧洞施工的過程中，主要以降低施工難度，縮減施工成本，保證施工質量為最終目的。在未來隧洞施工技術的發展中必然面臨更嚴峻的考驗，技術人員一定要充分利用先進的科學技術，并根據施工現場的實際情況來制定適合的隧洞施工技術。

2.5 回填注漿的操作技術

隧洞襯砌的施工建設之后，要對隧洞頂部實施注漿試驗，在獲得一定的數據之后，再開始實施回填注漿的施工?；靥钭{壓力要根據試驗結果來確定，涉及到的襯砌壓力值一般在0.08～0.21MPa。引水隧洞的頂部在進行回填注漿時，必須由低至高進行，每段施工區域的長度要低于50m，要確保各部分的連接緊密。

3 結語

引水工程中隧洞施工技術的實際應用情況，直接影響到水利工程的質量與社會經濟效益。因此，在施工中一定要準確掌握施工要點，根據施工現場的實際情況進行施工建設，進而確保引水工程的質量，為我國水利行業的發展作出應有的貢獻。

［1］趙文樂，鐘文翔.試論隧洞施工技術與支護方案［J］.中國水利，2015（15）：192-194.

［2］王建設，李勝利.引水工程隧洞掘進施工若干技術問題［J］.福建水利，2014（14）：37-39.

［3］王茯苓.引水工程隧洞特軟圍巖的施工技術［J］.中國水利工程，2015（23）：203-205.

Key Points of Tunnel Construction Technology for Diversion Project

Liu Yang Zhang Liming Chao Xiangwei
（Middle Route of South to North Water Diversion Project Construction Administration，Zhengzhou Henan 450000）

Water diversion project in water conservancy project is very important.In the water diversion project,the construction technology of the tunnel is directly related to the quality of the water conservancy project,therefore has aroused widespread concern.The tunnel construction generally include three parts:tunnel excavation,supporting construction and lining construction of concrete,each aspect has a direct impact on the quality of water conservancy projects.Based on this,this paper described the main points of the diversion tunnel construction technology.

diversion project；tunnel construction；technical points

TV554

：A

：1003-5168（2017）01-0111-02

2016-12-27

劉陽（1984-），男，本科，助理工程師，研究方向：大型輸水工程建設與運行管理。